Formulación-y-nomenclatura-de-compuestos-binarios

Vista previa del material en texto

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
1 
 
Contenido 
1. Compuestos binarios .................................................................................................................... 2 
2. Sistemas de formulación y nomenclatura .................................................................................... 2 
3. Tipos de compuestos binarios ...................................................................................................... 3 
3.1. Óxidos ................................................................................................................................... 3 
3.1.1. Formulación de óxidos ................................................................................................. 3 
3.1.2. Nomenclatura de óxidos .............................................................................................. 4 
3.2. Sales binarias ........................................................................................................................ 5 
3.2.1. Formulación de sales binarias ...................................................................................... 5 
3.2.2. Nomenclatura de sales binarias ................................................................................... 5 
3.3. Compuestos con hidrógeno ................................................................................................. 6 
3.3.1. Hidruros metálicos ....................................................................................................... 6 
3.3.2. Compuestos de hidrógeno con no metales de los grupos 16 y 17 .............................. 7 
3.3.3. Compuestos de hidrógeno con no metales de los grupos 13, 14 y 15 ........................ 7 
 
 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
2 
 
1. Compuestos binarios 
Los compuestos binarios son aquellos en cuya composición están presentes únicamente dos 
elementos químicos distintos. Prácticamente la totalidad de los compuestos binarios se clasifican 
entre los compuestos iónicos y los covalentes. 
Para facilitar la aplicación de las reglas de formulación y nomenclatura se suelen hacer 
ciertas consideraciones que en algunos casos (compuestos covalentes) no son totalmente ciertas. 
Entre estas consideraciones se encuentran: 
 Todos los compuestos binarios se supondrán formados por iones positivos y negativos, 
siendo los del primer tipo pertenecientes a un elemento y los del segundo tipo 
pertenecientes al otro elemento. Ej: 
NaCl: formado por un ion Na+ y un ion Cl- 
P2O3: formado por iones P3+ e iones O2- 
 El valor de la suma de las cargas positivas aportadas por todos los iones positivos de la 
fórmula debe ser igual al valor de la suma de las cargas negativas aportadas por todos los 
iones negativos de la fórmula. Siguiendo el ejemplo anterior 
NaCl: 1 carga positiva del Na = 1 carga negativa del Cl 
P2O3: 2·3 cargas positivas del P = 3·2 cargas negativas del O 
 Este segundo punto es particularmente importante en uno de los métodos de nomenclatura 
tal y como veremos posteriormente. 
 
2. Sistemas de formulación y nomenclatura 
 La formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos están regidas por dos sistemas 
que asignan a cada compuesto una única fórmula química. Sin embargo, esa fórmula da lugar a dos 
nombres para el mismo compuesto, siendo ambos igualmente válidos y necesarios de conocer y 
utilizar. Los dos métodos para formar el nombre de un compuesto binario son: 
 Nomenclatura sistemática: hace uso de prefijos multiplicadores para indicar el número de 
átomos de cada elemento que aparecen en la fórmula química. Dichos prefijos son: 
Prefijo Valor 
MONO- UNO 
DI- DOS 
TRI- TRES 
TETRA- CUATRO 
PENTA- CINCO 
HEXA- SEIS 
HEPTA- SIETE 
 No suelen aparecer prefijos con valor mayor a siete, aunque existen. 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
3 
 
 Nomenclatura de stock o nomenclatura del número de oxidación: prescinde de prefijos 
multiplicadores, indicando en su lugar el número de oxidación del elemento que actúa como 
ion positivo. Dicho número de oxidación no es más que el valor de la carga que tendría cada 
ion positivo dentro del compuesto. Ej: 
P2O3: formado por iones P3+ e iones O2-. El estado de oxidación del P es 3+ y el del O es 2-. 
 El valor de dicho estado de oxidación se indica (si es necesario) en números romanos entre 
paréntesis. 
 
3. Tipos de compuestos binarios 
 
3.1. Óxidos 
Los óxidos son compuestos binarios que contienen oxígeno como uno de los elementos 
constituyentes, pudiendo ser el otro cualquier metal o no metal, excepto los elementos del grupo 17 
(F, Cl, Br, I) que se formulan como la correspondiente sal binaria del no metal y oxígeno. En ellos, el 
oxígeno siempre actúa con estado de oxidación 2- (O2-). 
 
3.1.1. Formulación de óxidos 
Para formular un óxido a partir del nombre del compuesto: 
 Si su nombre está por la nomenclatura de la sistemática, colocamos el símbolo del 
oxígeno tras el del otro elemento y añadimos como subíndices de cada elemento, si 
es preciso, el indicado mediante los prefijos multiplicadores. Ej: 
Dióxido de carbono: CO2 
Pentaóxido de difósforo: P2O5 
 Si su nombre está por la nomenclatura de stock, colocamos el símbolo del oxígeno 
con su carga tras el del otro elemento, también con su carga, indicada por números 
romanos. A continuación, cruzamos las cargas y si es necesario simplificamos los 
subíndices. Ej: 
Óxido de carbono (IV): C4+ O2-  C2O4  CO2 
Óxido de fósforo (V): P5+ O2-  P2O5 
Óxido de calcio*: Ca2+ O2-  Ca2O2  CaO 
*Si el elemento junto al oxígeno sólo tiene un único estado de oxidación positivo, 
éste obligatoriamente no se indica con números romanos. Elementos con un único 
estado de oxidación son: 
Elementos con e.o. 1+ Elementos con e.o. 2+ Elementos con e.o. 3+ 
Elementos del grupo 1 
Ag 
Elementos del grupo 2 
Zn, Cd 
Sc, B, Al 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
4 
 
3.1.2. Nomenclatura de óxidos 
 Para nombrar un óxido, la nomenclatura más fácil es la de la sistemática, con prefijos 
multiplicadores. Para ello indicamos con dichos prefijos el número de átomos de cada elemento que 
hay en la fórmula. 
 Na2O: óxido de disodio. 
 Fe2O3: trióxido de dihierro. 
NO: monóxido de nitrógeno (no óxido de nitrógeno, ya que puede ser I, II, III, IV o 
V). 
CO: monóxido de carbono (no óxido de carbono, ya que puede ser II o IV). 
 El prefijo mono- suele omitirse en la mayoría de los casos. Únicamente se pone delante de 
la palabra óxido cuando se cumplen a la vez estas dos condiciones: 
 La fórmula tiene estequiometría 1:1. Eso significa que sólo aparecen un átomo del primer 
elemento y un átomo de oxígeno. 
 El primer elemento tiene más de un estado de oxidación positivo. Por eso: 
NO = monóxido de nitrógeno y no óxido de nitrógeno 
SrO = óxido de estroncio y no monóxido de estroncio 
 Mediante la nomenclatura de stock podemos determinar el estado de oxidación del otro 
elemento considerando que la carga negativa proporcionada por los todos los iones de oxígeno (2- 
por cada ion de oxígeno indicado en la fórmula) debe ser igual a la carga positiva global de todos los 
átomos del otro elemento. Si éste sólo tiene un único estado de oxidación positivo, no debe añadirse 
en números romanos al nombre: 
 Na2O: Los dos iones de sodio deben compensar las dos cargas negativas del ion de 
oxígeno. Por tanto, cada sodio debe portar una carga positiva. Como éste es el único estado de 
oxidación del sodio, no se añade el número romano al nombre. El nombre es: óxido de sodio. 
 Fe2O3: Los dos iones de hierros deben compensar las seis cargas negativas de los 
tres iones de oxígeno. Por ello cada ion de hierro tiene una carga 3+. Como esta no es su única 
valencia debe indicarse en números romanos. El nombre es: óxido de hierro (III). 
NO: Como el oxígeno tiene carga 2- el nitrógeno debe tener carga 2+. Elnombre es 
óxido de nitrógeno (II). 
CO: Mismo razonamiento que el anterior. El nombre es óxido de carbono (II). 
 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
5 
 
3.2. Sales binarias 
 
3.2.1. Formulación de sales binarias 
 Las sales binarias son compuestos en los que un no metal se une a un metal u otro no metal 
que no sea hidrógeno y oxígeno (excepto las combinaciones de no metales del grupo 17 con oxígeno, 
que desde el año 2005 se consideran sales de oxígeno y no óxidos). Para formularlas: 
 Si están nombradas mediante la nomenclatura sistemática escribimos en primer 
lugar el símbolo del elemento positivo, en segundo lugar, el negativo (cuyo nombre 
estará acabado en –uro) y usamos subíndices si hay prefijos que así lo indiquen. Ej: 
 Cloruro de cesio: CsCl 
 Trifluoruro de hierro: FeF3 
 Disulfuro de titanio: TiS2 
 Difosfuro de trimagnesio: Mg3P2 
 Si están nombradas mediante la nomenclatura de stock debemos determinar la 
carga de los iones. La carga del ion positivo vendrá expresada por números 
romanos. Si no lo está, será igual al único estado de oxidación que tenga dicho 
átomo. La del ion negativo se determina restando 8 las unidades del grupo donde 
se encuentra el elemento. Una vez determinadas, se cruzan las cargas y se 
simplifican para determinar los subíndices. Ej: 
 Cloruro de aluminio: El aluminio tiene un único e.o. = 3+. El cloro está en el grupo 
17, por lo tanto 7-8 = -1. Al3+ Cl-  AlCl3 
 Nitruro de boro: El boro tiene un único e.o = 3+. El nitrógeno está en el grupo 15, 
por lo tanto 5-8 = -3. B3+ N3-  B3N3  BN 
 Seleniuro de titanio (IV): Como indica el nombre el titanio tiene e.o. = 4+. El selenio 
está en el grupo 16, por lo tanto 6-8 = -2. Ti4+ Se2-  Ti2Se4  TiSe2 
 Sulfuro de oro (III): Como indica el nombre el oro tiene e.o. = 3+. El azufre está en el 
grupo 16, por lo tanto 6-8 = -2. Au3+ S2-  Au2S3 
 
3.2.2. Nomenclatura de sales binarias 
 Para nombrar las sales binarias es más fácil seguir la nomenclatura sistemática. Para ello 
añadimos al nombre del elemento negativo (el que está en segundo lugar en la fórmula) la 
terminación –uro. Se usan prefijos multiplicadores para indicar el número de átomos de cada 
elemento en la fórmula. 
 CCl4: tetracloruro de carbono. 
 ClF3: trifluoruro de cloro. 
 VBr5: pentabromuro de vanadio. 
 Fe2S3: trisulfuro de dihierro. 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
6 
 
 El nombre del elemento suele variar cuando se le añade el sufijo –uro. Así nos quedan: 
Grupo 13 Grupo 14 Grupo 15 Grupo 16 Grupo 17 
Boruro Carburo 
Siliciuro 
Nitruro 
Fosfuro 
Arseniuro 
Antimoniuro 
Sulfuro 
Seleniuro 
Telururo 
Fluoruro 
Cloruro 
Bromuro 
Yoduro 
 
 El prefijo mono- se usa en las mimas condiciones que lo explicado en el apartado de óxidos. 
 Si queremos usar la nomenclatura de Stock, debemos empezar determinando el estado de 
oxidación del elemento negativo, restando 8 al número de las unidades del grupo donde se 
encuentra. Con ese dato se calcula el estado de oxidación del elemento positivo, y si es necesario 
porque tenga más de uno, se añade entre paréntesis. 
 CCl4: el cloro está en el grupo 17, por lo tanto, 7-8 = -1. Los iones cloro aportan en 
total 4 cargas negativas. El ion de carbono debe aportar 4 cargas positivas. Se trata del cloruro de 
carbono (IV). 
 ClF3: fluoruro de cloro (III). 
 VBr5: bromuro de vanadio (V). 
 Fe2S3: sulfuro de hierro (III). 
 Para concluir, comentar nuevamente que desde el año 2005 los óxidos de los elementos del 
grupo 17 se nombran y formulan como sales de oxígeno. El oxígeno se coloca siempre en primer 
lugar, y se supone (no ocurre en la realidad) que tiene carga positiva mientras que el otro elemento 
tiene carga negativa. Solamente pueden ser nombrados mediante la nomenclatura sistemática, es 
decir, prefijos multiplicadores. Ej: 
 Dicloruro de hepatoxígeno: O7Cl2 
 Diyoduro de pentaoxígeno: O5I2 
 Dibromuro de trioxígeno: O3Br2 
 
3.3. Compuestos con hidrógeno 
 Existen tres tipos distintos de compuestos binarios con hidrógeno, que se formulan y se 
nombran de distinta forma. 
 
3.3.1. Hidruros metálicos 
 Como su nombre indica están formados por hidrógeno, que en este caso siempre actúa con 
estado de oxidación negativo (-1) y un metal, que tendrá estado de oxidación positivo. La 
nomenclatura sistemática indica el número de hidrógenos con los prefijos multiplicadores. La de 
stock, indica la valencia del metal, en caso de que éste tenga más de una. Ej: 
 Trihidruro de oro o hidruro de oro (III): AuH3 
 Hidruro de sodio: NaH 
 FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS 
 
7 
 
 Dihidruro de hierro o hidruro de hierro (II): FeH2 
 Para nombrarlos, podemos utilizar tanto la nomenclatura sistemática como la de stock 
(número de oxidación). Si optamos por la primera, usamos prefijos para indicar el número de átomos 
de hidrógenos. Si optamos por la de stock, el subíndice del hidrógeno nos indica la valencia del metal. 
Sólo debemos pensar si esa valencia es única o no para indicarla entre paréntesis. Ej: 
 CoH2: hidruro de cobalto (II) o dihidruro de cobalto. 
 NiH3: hidruro de níquel (III) o trihidruro de níquel. 
 MgH2: hidruro de magnesio o dihidruro de magnesio. 
 
3.3.2. Compuestos de hidrógeno con no metales de los 
grupos 16 y 17 
 Estos compuestos se formulan y se nombran como si fueran sales binarias actuando el no 
mental como elemento negativo y el hidrógeno con estado de oxidación 1+. Además, estos 
compuestos cuando se disuelven en agua presentan carácter ácido, por lo que un nombre alternativo 
es la palabra ácido seguido del nombre del no metal y la terminación –hídrico. Para formularlos, 
determinamos la carga del átomo del no metal y a continuación añadimos tantos hidrógenos como 
carga tenga el otro elemento. La carga del no metal será 2- para los del grupo 16 y 1- para los del 
grupo 17. Ej: 
 Cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico: HCl 
 Sulfuro de dihidrógeno, sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico: H2S 
 Para nombrarlos, la nomenclatura de stock (número de oxidación) es la más sencilla, ya que 
el hidrógeno en este tipo de compuestos siempre tendrá e.o. 1+. Por lo tanto, no es necesario 
indicarla entre paréntesis. Si queremos, también podemos usar la nomenclatura sistemática, con 
prefijos indicando el número de hidrógenos existentes, si fuera necesario. También podemos usar la 
palabra “ácido” seguida del nombre del elemento y la terminación –hídrico. Ej: 
 HF: fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico. 
 HBr: bromuro de hidrógeno o ácido bromhídrico. 
 H2Se: seleniuro de hidrógeno, seleniuro de dihidrógeno o ácido selenhídrico. 
 
3.3.3. Compuestos de hidrógeno con no metales de los 
grupos 13, 14 y 15 
 Estos hidruros siguen unas reglas de formulación y nomenclatura específicas y diferentes. El 
nombre y la fórmula de estos compuestos son: 
Grupo 13 Grupo 14 Grupo 15 
BH3 = Borano CH4 = Metano 
SiH4 = Silano 
NH3 = Amoníaco 
PH3 = Fosfano 
AsH3 = Arsano 
SbH3 = Estibano